Приборы магнитоэлектрической системы

Системы электроизмерительных приборов

Измерение электрических величин. Приборы непосредственной оценки.

Измерение электрических величин. Приборы сравнения. Приборы непосредственной оценки.

Лекция №11

Электроизмерительные приборы разделяют на приборы:

а) непосредственной оценки;

б) сравнения – определяющие значение величины путем сравнения ее с заранее известной величиной.

По характеру измерения: стационарные и переносные.

Приборы непосредственной оценки преобразуют измеряемую электрическую величину в показания прибора, то есть используют энергию измеряемого параметра для отображения, например, для перемещения стрелки вдоль шкалы. При измерении электрических величин в этих приборах используются различные принципы, в зависимости от которых тот или иной прибор относят к соответствующей системе. Условное обозначение системы можно найти на шкале прибора. Выделяют четыре системы:

а) б) в) Рис. 1.29. Символы

– магнитоэлектрическая система - на шкалах приборов этой системы изображен символ, показанный на рис. 1.29 а.

– электромагнитная система – символ показан на рис. 1.29 б;

– электродинамическая (рис. 1.29 в);

– индукционная.

На шкалах электроизмерительных приборов можно найти также другие обозначения (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

Символ	Значение
	Обозначения рода измеряемого тока
	постоянный ток
	постоянный и переменный ток
	переменный ток
	трехфазный ток
	Единицы измерения электрической величины
А, mА, m А	сила тока: Амперы, миллиамперы, микроамперы
V, mV	напряжение: Вольты, милливольты
W, kW	электрическая активная мощность: Ватты (Вт), килоВатты (кВт)
kWh	электроэнергия: килоВатт-часы (кВт*час)
j	сдвиг фаз
Hz	частота тока: Герцы (Гц)
W, М W	электрическое сопротивление: Омы, мегаОмы
	Рабочее положение прибора
Ð60°	расположение под указанным углом
^	вертикальное расположение
	горизонтальное расположение
	Прочие символы
	класс точности
	измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением 2000 В

В конструкции приборов магнитоэлектрической системы можно выделить магнитную и подвижную системы (рис. 1.30). Первая состоит из подковообразного магнита 1, полюсных наконечников 2 и цилиндрического сердечника 3. Кольцевой зазор между сердечником и полюсными наконечниками характеризуется наличием практически равномерного электромагнитного поля.

Рис. 1.30.Прибор

В этом зазоре соосно с сердечником размещается рамка 4. Момент сил, противодействующий вращению рамки, создается специальными пружинами.

Взаимодействие тока, протекающего по рамке, с полем постоянного магнита 2 вызывает появление вращающего момента, который, будучи уравновешен противодействующим моментом пружин, поворачивает рамку на определенный угол. Вращающий момент, действующий на рамку, равен

М_вр = w*B*L*I*d = C₁*I,

где w – число витков рамки, В – индукция поля постоянного магнита, L и d – ширина и длина рамки, С₁ = w*B*L*d – коэффициент. Так как параметры w, B, L и d неизменны для прибора, то коэффициент С₁ является постоянным. То есть вращающий момент пропорционален величине тока и его изменения зависят только от изменения тока.

Пружины создают противодействующий момент

М_пр = С₂*a,

a = (С₁ / С₂)*I.

Таким образом, угол поворота рамки пропорционален величине протекающего по рамке тока. Угол поворота рамки показывается прикрепленной к ней стрелкой.

Данный принцип измерения лежит в основе работы амперметров и вольтметров. Соответственно, шкалы этих приборов проградуированы в единицах силы тока и напряжения.

Достоинства приборов данной системы:

- точность показаний,

- малая чувствительность к посторонним электромагнитным полям,

- незначительное потребление мощности,

- равномерность шкалы.

Недостаток: принцип не предназначен для измерения переменного тока. Для использования прибора в цепях переменного тока необходимы преобразователи.